Modulet LED të rregullueshme bazuar në CSP-COB
Abstrakte Hulumtimet kanë treguar lidhjen midis ngjyrës së burimeve të dritës dhe ciklit cirkadian të njeriut. Akordimi i kolorave për nevojat mjedisore është bërë gjithnjë e më e rëndësishme në aplikacionet e ndriçimit me cilësi të lartë. Një spektër i përsosur i dritës duhet të shfaqë cilësi më të afërt me rrezet e diellit me CRI të lartë, por është idealisht i afruar me ndjeshmërinë njerëzore. Një dritë qendrore njerëzore (HCL) duhet të inxhinierohet sipas mjedisit të ndryshimit siç janë objektet me shumë përdorime, klasat ， kujdes shëndetësor ， dhe të krijojnë ambient dhe estetikë. Modulet LED të rregullueshme u zhvilluan duke kombinuar paketat e shkallës së çipit (CSP) dhe teknologjinë e çipit në bord (COB). CSP -të janë të integruara në një tabelë COB për të arritur densitet të lartë të energjisë dhe uniformitet të ngjyrave ， ndërsa shtojnë funksionin e ri të akordimit të ngjyrave. Burimi i dritës që rezulton mund të akordohet vazhdimisht nga ndriçimi me ngjyra të ndritshme, me ngjyra më të freskëta gjatë ditës për të zbehur ndriçimin më të ngrohtë në mbrëmje, Ky punim detajon hartimin, procesin dhe performancën e moduleve LED dhe aplikimin e tij në dritën LED dhe varëse të zbehta.
Fjalët kyçe:HCl, ritmet cirkadiane, LED të akordueshme, CCT të dyfishtë, zbehje të ngrohtë, CRI
Prezantim
LED siç e dimë se ka qenë rreth 50 vjet. Zhvillimi i fundit i LED -ve të bardha është ajo që e ka sjellë atë në syrin e publikut si një zëvendësim për burimet e tjera të dritës së bardhë. Fleksibiliteti i ri i dizajnit për dixhitalizimin dhe akordimin e ngjyrave. Ka dy mënyra kryesore të prodhimit të diodave të bardha që lëshojnë dritë (WLED) që gjenerojnë dritë të bardhë me intensitet të lartë. Një është të përdorni LED individuale që lëshojnë tre Ngjyrat parësore-të pasme, jeshile dhe blu-dhe më pas përzieni tre ngjyra për të formuar dritë të bardhë. Tjetri është të përdorni materiale fosfori për të kthyer dritën monokromatike blu ose vjollcë LED në dritë të bardhë me spektër të gjerë ， shumë në të njëjtën mënyrë një fluoreshente fluoreshente Llamba e dritës funksionon. It'sshtë e rëndësishme të theksohet se 'bardhësia' e dritës së prodhuar është në thelb e inxhinierizuar për t'iu përshtatur syrit të njeriut - dhe në varësi të situatës mund të mos jetë gjithmonë e përshtatshme ta mendosh atë si dritë të bardhë.
Ndriçimi i zgjuar është një zonë kryesore në ndërtesën inteligjente dhe qyteti i zgjuar në ditët e sotme. Një numër në rritje i prodhuesve marrin pjesë në hartimin dhe instalimin e ndërtimeve të reja Smart Lightingsin. Pasoja është se një sasi e madhe e modeleve të komunikimit është zbatuar në marka të ndryshme të produkteve ， Si knx) bacnetp ', Dali ， zigbee-zhazba' ， plc-lon-punime, etj. Një problem kritik në të gjitha këto produkte është se ata nuk mund të ndërveprojnë me secilin të tjera (d.m.th., pajtueshmëri dhe shtrirje të ulët).
Ndriçuesit LED me aftësinë për të ofruar ngjyra të ndryshme të dritës kanë qenë në tregun e ndriçimit arkitektonik që nga ditët e para të ndriçimit të gjendjes së ngurtë (SSL). Megjithëse, ndriçimi i rregullueshëm me ngjyra mbetet një punë në zhvillim e sipër dhe kërkon një sasi të caktuar të detyrave të shtëpisë nga specifikuesi nëse instalimi do të jetë i suksesshëm. Ekzistojnë tre kategori themelore të llojeve të rregullimit të ngjyrave në ndriçuesit LED: akordim i bardhë, i zbehtë në ngrohje dhe rregullim me ngjyra të plota. Protokolle të tjera ， dhe janë të ngurta për ndërtimin e fuqisë. Për shkak të këtyre opsioneve, LED ofron zgjidhje të mundshme për të ndryshuar ngjyrën ose CCT për të përmbushur ritmet e cirkisë njerëzore.
Ritme cirkadiane
Bimët dhe kafshët shfaqin modele të ndryshimeve të sjelljes dhe fiziologjike gjatë një cikli afërsisht 24-orësh që përsëriten gjatë ditëve të njëpasnjëshme-këto janë ritme cirkadiane. Ritmet e cirkut ndikohen nga ritmet ekzogjene dhe endogjene.
Ritmi cirkadian kontrollohet nga melatonin i cili është një nga hormonet kryesore të prodhuara në tru. Dhe ajo shkakton përgjumje gjithashtu.MELANOPSIN REPORTORT vendosin fazën cirkadiane me dritë blu pas kalimit duke mbyllur prodhimin e melatoninës ". Ekspozimi në të njëjtat gjatësi vale blu të dritës në mbrëmje do të ndërhyjë në gjumë dhe të prishë ritmin e cirkave. Desynchronization cirkadian parandalon trupin nga trupi nga trupi. duke hyrë plotësisht në fazat e ndryshme të gjumit ， që është një kohë kritike restauruese për trupin e njeriut.furmore ， Ndikimi i përçarjes cirkadiane shtrihet përtej Mindfulness duke e bërë ditën dhe gjumin gjatë natës.
Rreth ritmeve biologjike te njerëzit mund të maten në disa mënyra zakonisht, cikli i gjumit/zgjimit, temperatura thelbësore e trupit, melatoninconcentrimi, përqendrimi i kortizol Intensiteti i dritës ， Shpërndarja, koha dhe kohëzgjatja e spektrit mund të ndikojnë në sistemin cirkadian të njeriut. Kjo ndikon në orën e brendshme ditore edhe Koha e ekspozimit të dritës mund të përparojë ose të vonojë orën e Theinternal ". Ritmet cirkadiane do të ndikojnë në performancën dhe rehatinë e njeriut etj. Sistemi cirkadian i njeriut është më i ndjeshëm toligh në 555nm (rajoni i gjelbër). LED të rregullueshëm me sistem të integruar të ndjerë dhe kontrollit mund të zhvillohen për të përmbushur kërkesa të tilla të performancës së lartë, të shëndetshme të ndriçimit.
Fig.1 Drita ka një efekt të dyfishtë në profilin e melatoninës 24-orëshe, efektin akut dhe efektin e ndryshimit fazor.
Dizajn i paketave
Kur rregulloni shkëlqimin e halogjenit konvencional
Llambë, ngjyra do të ndryshohet. Sidoqoftë, LED konvencionale nuk është në gjendje të akordojë temperaturën e ngjyrave ndërsa ndryshon shkëlqimin ， duke imituar të njëjtin ndryshim të disa ndriçimit konvencional. Në ditët e para, shumë llamba do të përdorin LED me LED të ndryshme CCT të kombinuara në bordin e PCB
Ndryshoni ngjyrën e ndriçimit duke ndryshuar rrymën e makinës. Ajo ka nevojë për dizajn kompleks të modulit të dritës së qarkut për të kontrolluar CCT, e cila nuk është detyrë e lehtë për prodhuesin e ndriçimit. Si përparon dizajni i ndriçimit ， ndeshja kompakte e ndriçimit siç janë dritat e njollave dhe dritat poshtë, thirrjet për madhësinë e maturës, modulet LED me densitet të lartë, në mënyrë që të Kënaqni si akordimin e ngjyrave ashtu edhe kërkesat kompakte të burimit të dritës, COBS me ngjyra të rregullueshme shfaqen në treg.
Ekzistojnë tre struktura themelore të llojeve të rregullimit të ngjyrave, i pari, ai përdor CCT të ngrohtë CSP dhe lidhjen e ftohtë CCT CSP në bordin PCB direkt të ilustruara në figurën 2. Kobi i tunueshëm i tipit të dytë me LES të mbushur me vija të shumta të fosforit të ndryshëm CCT silikonet e paraqitura në figurë
3.TinHis Work, një qasje e tretë po merr duke përzier CCT të ngrohtë CSP LEDSWITH FLIP-CHIPS BLUE DHE SHTETI NGA KLIJENI N A NJ SUBSTRAT.Në një digë e bardhë reflektuese silikoni është shpërndarë për të rrethuar CSP-të e bardha të ngrohta dhe çipa blu.finalisht.finalisht , është i mbushur me fosfor të përmbajtur silikoneto plotësoni modulin e dyfishtë me ngjyra të dyfishtë siç tregohet në Fig.4.
Fig.4 Ngjyra e ngrohtë CSP dhe COP i çipit blu (Struktura 3- Zhvillimi i Shineon)
Duke krahasuar me strukturën 3, struktura 1 ka tre disavantazhe:
(a) Përzierja e ngjyrave midis burimeve të ndryshme të dritës CSP në CCT të ndryshme nuk është uniforme për shkak të ndarjes së silikonit të fosforit të shkaktuar nga çipat e burimeve të dritës CSP;
(b) burimi i dritës CSP dëmtohet lehtësisht me një prekje fizike;
(c) hendeku i secilit burim të dritës CSP është i lehtë për të bllokuar pluhurin për të shkaktuar ulje të lumenit të kalldrëmit;
Struktura2 gjithashtu ka disavantazhet e saj:
(a) vështirësi në kontrollin e procesit të prodhimit dhe kontrollin e CIE;
(b) Përzierja e ngjyrave midis seksioneve të ndryshme të CCT nuk është uniforme, veçanërisht për modelin e afërt të fushës.
Figura 5 krahason llambat MR 16 të ndërtuara me burim të lehtë të strukturës 3 (majtas) dhe strukturës 1 (djathtas). Nga fotografia, ne mund të gjejmë se struktura 1 ka një hije të lehtë në qendër të zonës që lëshon, ndërsa shpërndarja e intensitetit të intensitetit të strukturës 3 është më uniforme.
Aplikime
Në qasjen tonë duke përdorur Strukturën 3, ekzistojnë dy modele të ndryshme qarku për ngjyrën e dritës dhe akordimin e shkëlqimit. Në një qark të vetëm me kanal i cili ka një kërkesë të thjeshtë për shofer, vargu i bardhë CSP dhe vargu blu i flip-chip janë të lidhur paralelisht. Ka një rezistencë fikse vargu CSP. Me rezistencën, rryma e drejtimit është e ndarë midis CSPS dhe çipave blu që rezultojnë në ndryshim të ngjyrës dhe shkëlqimit. Rezultatet e detajuara të akordimit janë paraqitur në Tabelën 1 dhe Figurën 6. Kurba e akordimit të ngjyrave të qarkut me një kanal të paraqitur në Figurën7. CCT rrit rrymën e drejtimit. Ne kemi realizuar dy sjellje akordimi me njëra bulon halogjene emuluese konvencionale, akordimi tjetër më linear. Gama e akorduar e CCT është nga 1800K në 3000K.
Tabela1. Fluksi dhe ndryshimi i CCT me rrymën e drejtimit të shineon me një kanal COB Model 12SA
Fig.7cct Akordimi së bashku me kurbën e zezë me rrymë ngarje në COB të kontrolluar me një kanal të vetëm (7A) dhe të dy
Sjelljet e akordimit me ndriçim relativ në lidhje me llambën halogjene (7b)
Dizajni tjetër përdor një qark të dyfishtë me kanal, ku aranzhimi i akorduar i CCT është më i gjerë se sa me një kanal të vetëm. Drejtimi i të dy qarqeve në nivelin dhe raportin e dëshiruar aktual. Mund të akordohet nga 3000K në 5700KA të paraqitura në Figurën 8 të Shineon Dual-Channel COB Model 20DA.Table 2 renditur rezultatin e detajuar të akordimit i cili mund të simulojë nga afër ndryshimin e dritës së ditës nga mëngjesi në mbrëmje. Kombinimi i përdorimit të sensorit të okupimit dhe kontrollit Qarqet ， Kjo burim i aktivizuar i dritës së rregullueshme rrit ekspozimin ndaj dritës blu gjatë ditës dhe zvogëlon ekspozimin ndaj dritës blu gjatë natës ， duke promovuar mirëqenien e njerëzve dhe performancën njerëzore, gjithashtu si funksione të ndriçimit të zgjuar.
Përmbledhje
Modulet LED të rregullueshme u zhvilluan duke kombinuar
Paketat e shkallës së çipit (CSP) dhe teknologjia Chip në bord (COB). Chip CSPSand Blue Flip janë integruar në një tabelë COB për të arritur densitet të lartë të energjisë dhe uniformitet të ngjyrave, struktura me dy kanale përdoret për të arritur akordimin më të gjerë të CCT në aplikacione si ndriçimi komercial. Struktura me një kanal përdoret për të arritur funksionin e zbehtë në ngrohje që imiton llambën halogjene në aplikacione si shtëpia dhe mikpritja.
978-1-5386-4851-3/17/31.00 $ 02017 IEEE
Mirënjohje
Autorët do të donin të pranonin fondet nga Kërkimi dhe Zhvillimi Kombëtar i Kryetarit
Programi i Kinës (Nr. 2016YFB0403900). Për më tepër, mbështetja nga kolegët në Shineon (Pekin)
Technology Co, gjithashtu është mirënjohur me mirënjohje.
Referenca
[1] Han, N., Wu, Y.-H. dhe tang, y, "Hulumtimi i pajisjes KNX
Nyja dhe zhvillimi bazuar në modulin e ndërfaqes së autobusit ", Konferenca e 29 -të e Kontrollit Kinez (CCC), 2010, 4346 -4350.
[2] Park, T. dhe Hong, SH, "Një propozim i ri i sistemit të menaxhimit të rrjetit për BACNET dhe modelin e tij të referencës", Konferenca e 8-të Ndërkombëtare e IEEE për Informatikën Industriale (Indin), 2010, 28-33.
[3] Wohlers I, Andonov R. dhe Klau GW, "Dalix: Rreshtimi optimal i strukturës së proteinave Dali", Transaksione IEEE/ACM në biologjinë llogaritëse dhe bioinformatikën, 10, 26-36.
[4] Dominguez, F, Touhafi, A., Tiete, J. dhe Steen Haut, K.,
"Bashkëjetesa me WiFi për një produkt automatizimi në shtëpi ZigBee" ， IEEE Simpoziumi i 19-të për komunikimet dhe teknologjinë e automjeteve në Benelux (SCVT), 2012, 1-6.
[5] Lin, WJ ， Wu, QX dhe Huang, YW, "Sistemi automatik i leximit të njehsorëve bazuar në komunikimin e linjës së energjisë së Lonworks", Konferenca Ndërkombëtare për Teknologji dhe Inovacion (ITIC 2009), 2009,1-5.
[6] Ellis, EV, Gonzalez, EW, et al, "Drita e ditës automatike me LED: Ndriçim i qëndrueshëm për shëndetin dhe mirëqenien", Procedimet e Konferencës së Kërkimit të Pranverës ARCC 2013, Mar, 2013
[7] Grupi i Shkencave të Ndriçimit Letër e Bardhë, "Ndriçimi: Rruga drejt Shëndetit dhe Produktivitetit", 25 Prill 2016.
[8] Figueiro, MG, Bullough, JD, et al, "Dëshmi paraprake për një ndryshim në ndjeshmërinë spektrale të sistemit cirkadian gjatë natës", Journal of Rhythms Circadian 3:14. Shkurt 2005.
[9] Inanici, M, Brennan, M, Clark, E, "Ndriçimi i ditës spektrale
Simulimet: Llogaritja e dritës cirkadiane ", Konferenca e 14 -të e Shoqatës Ndërkombëtare të Simulimit të Performancës së Ndërtimit, Hyderabad, Indi, Dhjetor 2015.